Лекция 8

72.Подземные водоносные системы и гидрогеологические структуры

73 Две функции гидрогеологических структур (природная ёмкость и водообменная система)

74 Типы гидродинамических структур (арт.басс,гидрогеол.масс,вулканог.басс., обводн.разл)

75 Факторы водообмена

-глубина залегания

-геологическое строение

-этап геол. развития и степень литификации пород

-размеры структуры, литолог.состав и коллекторские свойства водовмещ.пород,

соотнош.обл.питания и разгрузки, степень расчл. рельефа

76 Верховодка

Под верховодкой понимают первый от поверхности временно существующий водоносный горизонт, залегающий в зоне аэрации на водоупорах ограниченного размера. Отличие верховодки от других типов вод заключается в том, что она располагается выше постоянно существующего горизонта подземных вод, т.е. в зоне просачивания, и приурочена к поверхности слабопроницаемых гп

77 Грунтовые воды

Грунтовыми называют свободные воды первого от поверхности постоянно

существующего водоносного горизонта, залегающего в зоне полного

насыщения. Следовательно, главное отличие грунтовых вод от вод верховодки

заключается в том, что первые залегают в зоне полного насыщения, вторые — в

зоне аэрации. Отсюда и другие отличия, связанные с масштабами их

распространения, временем существования, мощностью водоносных горизонтов,

режимом, составом, глубиной залегания.

Грунтовые воды развиты повсеместно. В любом месте, где бы мы ни стали

бурить или копать колодец, мы встретим воду. Как правило, это будет грунтовая

вода и значительно реже верховодка. Если такие воды залегают в порах

осадочных пород, то они называются пластовыми, если в трещинах скальных

пород — трещинными или грунтово-трещинными.

Лекция 9

78 Артезианские воды

Артезианскими называют все подземные воды, кроме первого от

поверхности водоносного горизонта, залегающие между водоупорными

слоями и имеющие напор. Такие воды встречаются в основном в

дочетвертичных отложениях, образующих крупные геологические структуры

как на платформах, так и в горно-складчатых областях.

Для артезианских вод характерны следующие особенности:

1 они относятся к межпластовым водам, поскольку сверху и снизу

изолированы водоупорами;

2 при вскрытии уровень этих вод устанавливается выше кровли

содержащего их горизонта, а иногда и выше поверхности земли

(скважины на таких участках фонтанируют);

3 распространены в большом интервале глубин от нескольких десятков

метров до 15 км;

4 они в значительно меньшей степени, чем грунтовые, подвержены

воздействию экзогенных факторов и обладают относительно

стабильным режимом;

5 им свойствен упругий характер фильтрации, что связано с проявлением

упругих свойств воды и самого пласта при изменении давления в

недрах;

6 сложная и обычно затрудненная взаимосвязь межпластовых вод,

преимущественно вертикальное (сверху вниз) их перетекание на

периферии структур и снизу вверх в областях наибольшего прогибания

фундамента или низких абсолютных отметок земной поверхности.

79 Типы артезианских бассейнов

инфильтрационные и элизионные.

Артезианские бассейны инфильтрационного типа заполнены водой

только метеорного генезиса. Именно для артезианских бассейнов такого типа

выделяют три области:

-инфильтрационного питания (внешняя и внутренняя);

-напора

-разгрузки.

Артезианские бассейны элизионного типа формируются на участках

прогибания земной коры и заполнения их осадочным материалом в процессе

геологического круговорота. Изначально такие бассейны заняты солеными

морскими водами, которые погружаются (захороняются) в недра земли

вместе с горными породами. В этом случае напор и движение вод возникают

не за счет превышения области питания над областью разгрузки, а под

влиянием нарастающего веса вышележащих пород и дополнительно

тектонических напряжений. В этих условиях происходит отжим связанных

глинами вод и перенос их в водоносные горизонты, регулярное

перераспределение напоров, возникновение аномально высоких пластовых

давлений.

80 Открытая разгрузка арт.вод ( очаги: эрозионные, барьерные, структурно-тектонические)

81 Скрытая разгрузка арт.вод (внешние, внутренние)

82 Факторы, контролирующие скорость замешения элизионных вод инфильтрационными (возраст стр-р, размер, геол.строение, рельеф, мощность и интенсивность элизии, климат, проницаемость отожений

1 Возраст бассейна. Чем более древним в геологическом смысле является

бассейн, тем при прочих равных условиях он будет более промыт, т.е. в

большей мере и на большую глубину заполнен инфильтрационными водами.

2 Размер бассейна. При одинаковом возрасте бассейны небольших по

размеру и мощности отложений будут промыты значительно быстрее, чем

бассейны больших по размеру и глубине заложения.

3

Геологическое строение бассейна.

Наличие выдержанных по

простиранию хорошо проницаемых отложений способствует более быстрому

замещению соленых вод пресными и, наоборот, литологическая

неоднородность пород, их фациальная изменчивость, преобладание

глинистых разностей способствуют сохранению седиментационных вод.

Особенно велико значение мощных региональных водоупоров, развитых по

всему бассейну. Как правило, это способствует крайне застойному

гидродинамическому режиму и сохранению седиментационных вод ниже

водоупора в течение сотен миллионов лет.

4 Рельеф и соотношение областей питания и разгрузки. Расчлененный

рельеф определяет большие перепады напоров в бассейне, способствующие

поддержанию интенсивного водообмена. Равнинный плоский рельеф,

удаленность областей питания от областей разгрузки создают слабый

водообмен и сохраняют в течение длительного времени седиментационные

воды. Этому же способствует отсутствие в бассейне больших по размерам

внутренних областей питания.

5 Мощность и интенсивность генерации воды внутрипластовой

областью питания - при интенсивной элизии воды из глинистых отложений

и плохой проницаемости коллекторов в бассейне создаются высокие напоры,

включая зоны АВПД (аномально высоких пластовых давлений), которые

препятствуют или сдерживают проникновение в бассейн инфильтрационных

вод.

6 Климат и палеоклимат. Влажный климат, изобилующий большим

количеством атмосферных осадков, способствует промыванию бассейна и,

наоборот, сухой с небольшим количеством осадков замедляет этот процесс.

Естественно, что необходимо учитывать не только современный климат, но и

климат прошлых эпох, в течение которых происходило промывание

бассейна.

7

Проницаемость отложений.

Кроме литологического состава

проницаемость горных пород зависит от многих других факторов; наличия